сила відштовхування, але поки куля ізольований, заряди не могли його покинути. Потрапивши ж на зовнішній куля, заряди рівномірно розподілялися на його поверхні, і їх дія на заряд, що знаходиться всередині кулі, припинялося.
Перетікання зарядів з внутрішнього кулі на зовнішній буде відбуватися до тих пір, поки вони все не покинуть внутрішній кулю. Звідси Кавендіш і зробив висновок про те, що сили взаємодії між електричними зарядами обернено пропорційні квадрату відстані між ними.
Таким чином, ми повинні сказати, що Кавендіш першим експериментально встановив закон взаємодії електричних зарядів. Однак він не оприлюднив свого відкриття. І ця робота залишалася при його життя невідомою. Про неї дізналися набагато пізніше, тільки в середині минулого сторіччя, після того як Максвелл опублікував її. Звичайно, до цього часу вона мала вже суто історичний інтерес.
Не знаючи про дослідження Кавендіша, французький ученимй Шарль Кунон (1736 - 1806) у 80-х рр.. XVIII в. проробив ряд дослідів і встановив основний закон електростатики, який отримав його ім'я.
Кулон встановив, по-перше, що сила взаємодії між точковими зарядами обернено пропорційна квадрату відстані між ними. Ця сила буде силою відштовхування, якщо заряди однойменні, і силою тяжіння, якщо заряди різнойменні.
друге, Кулон ввів поняття кількості електрики і визначив, що сила взаємодії між зарядами пропорційна їх величині.
Кулон також експериментально досліджував сили взаємодії між магнітами. На підставі даних експерименту і вважаючи, що поряд з електричними існують і магнітні заряди, Кулон дійшов висновку, що сили взаємодії між магнітними зарядами або магнітними масами також обернено пропорційні квадрату відстані між ними.
В
У зв'язку з цим закон Кулона для взаємодії магнітів стали виражати як закон взаємодії між магнітними масами m1 і m2 у вигляді формули:
У подальшому, вже в XIX ст. з'ясувалося, що магнітних зарядів не існує. Але законом Кулона для магнітів продовжували користуватися, хоча йому вже надавали інший зміст, ніж той, який вкладав в нього Кулон.
Введення поняття потенціалав електростатики
Відкриття закону Кулона було дуже важливим кроком у розвитку вчення про електрику і магнетизм. Це був перший фізичний закон, що виражає кількісні співвідношення між фізичними величинами у вченні про електрику і магнетизм.
За допомогою цього закону можна було вирішувати задачі про знаходження сил, що діють на заряди з боку інших зарядів, як завгодно розташованих в просторі. Якщо це були точкові заряди, то подібні завдання вирішувалися відразу безпосереднім застосуванням закону Кулона. Якщо ж заряди розподілялися в тілах безперервно за об'ємом або по поверхні, то потрібно було ввести поняття об'ємної або поверхневої щільності зарядів. Саме коли заряди безперервно розподілялися за обсягом, то щільність заряду r визначалася величиною D q/ D V , де D V - елемент обсягу, а D q - заряд, що знаходиться в цьому обсязі, зовсім так само, як визначається щільність речовини в разі нерівномірного розподілу мас в тілі.
Аналогічно і поверхнева щільність заряду s определяеться за формулою: s = D q/ D S , де D S - елемент поверхні, а D S - заряд, який припадає на цей злементов поверхні.
Далі, для визначення сил, діючих на заряджені тіла в разі безперервного розподілу зарядів, надходили аналогічно тому, як надходили в теорії тяжіння для випадку безперервно розподілених мас.
Об'єм або поверхню розглядуваних тіл розбивали на елементи об'єму або елементи поверхні і для взаємодії зарядів, що знаходяться в цих елементах об'єму або на цих елементами поверхні, застосовували безпосередньо закон Кулона, оскільки такі заряди можна було вважати точковими.
Однак такого роду завдання не уявляли великого інтересу. Набагато більш цікавими і важливими були завдання, в яких вимагалося визначити розподіл зарядів на провідниках.
Така, наприклад, завдання про розподіл електрики на провіднику заданої форми.
Мається провідник заданої форми. Йому повідомляють певний електричний заряд. Потрібно знайти, як розподілиться цей заряд на провіднику і яка буде В«електрична силаВ» у просторі, навколишньому цей провідник. Ми сказали В«електрична силаВ»), а не напруженість електричного поля тому, що ще ні поняття поля, ні поняття напруженості не було. Говорили про силу, яка діє на заряд, поміщений в яку-небудь точку простору.
Для вирішення цього завдання відразу застосовувати закон Купона не можна, тому що розподіл зарядів невідо...
